Politechnika Wrocławska

Wydział Górniczy

Geoinżynieria

Rok III

Zadanie nr 1 z Maszyn Górniczych

Naszkicować wiertarkę obrotową do wiercenia obrotowego raczkiem i gryzakiem otworów poszukiwawczych o średnicy 100mm. W podłożu o grubości 15m. Scharakteryzowano jednostkowy opór skrawania k_a=5MPa i dalsze podłoże charakteryzuje jednostkową pracą urabiania k_r=200MJ/m³(gryzem).

Obliczyć czas wiercenia otworu o głębokości 25m.

Moc silnika napędowego wynosi P_s=15kW,

Obroty n_s= 40 obr/s,

Obroty żerdzi n_ż=1 obr/s,

Sprawność mechanizmu napędowego η=0,9.

Straty wynikające z tarcia żerdzi -15%. Siłą docisku wykruszane jest 20% urabianej skały, a 80% gryzem przez obrót.

Wykonał:

Jarosław Waczur

Obliczenia:

1. Czas wiercenia t_w

, gdzie:

-prędkość wiercenia

-grubość warstewki skrawanej

2. Moc na żerdzi P_ż

P_s*
=15000*0,9=13500Nm

3. Moment silnika M_s

P_s= M_s*ω_s ,gdzie:

-prędkość kątowa

ω_s=2*π*n_s=2*π*40=251,3

4. Moment na żerdzi

M_s* n_s= M_ż* n_ż

Uwzględniając sprawność i straty przez tarcie M_ż=1826,5Nm.

5. Prędkość obrotowa żerdzi

ω_ż=2*π*n_ż=2*π*1=6,28

Przyjmujemy raczek St 300A produkt Niemiecki o d_w=20mm, d_ż=100mm, i_s=2

6. Czas wiercenia pierwszego etapu

• Grubość pierwszej warstewki skrawanej

• Prędkość wiercenia pierwszego etapu gdzie l_o=12m

• Czas wiercenia pierwszego etapu t_w=78,94s=1,315min

1. Czas wiercenia drugiego etapu

• Grubość drugiej warstewki skrawanej

• Prędkość wiercenia drugiego etapu gdzie l_o=8m

• Czas wiercenia pierwszego etapu t_w=35,61min

1. Czas całego wiercenia t_c=t_w1+t_w2=1,31+35,61=36,92min

3

Wydział Górniczy Politechniki Wrocławskiej

---